PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3615851C2 12.10.1989
Titel Einphasenmotor
Anmelder Wilo-Werk GmbH & Co Pumpen- und Apparatebau, 4600 Dortmund, DE
Erfinder Hahn, Martin, 4600 Dortmund, DE;
Strelow, Günter, 4630 Bochum, DE
Vertreter Cohausz, W., Dipl.-Ing.; Knauf, R., Dipl.-Ing.; Cohausz, H., Dipl.-Ing.; Werner, D., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Redies, B., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 4000 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 10.05.1986
DE-Aktenzeichen 3615851
Offenlegungstag 12.11.1987
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.10.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.1989
IPC-Hauptklasse H02K 17/04
IPC-Nebenklasse H02K 5/22   H02K 11/00   H01R 29/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Einphasenmotor, insbesondere für Pumpen oder Lüfter, der an mindestens zwei unterschiedliche Spannungen anschließbar ist und für jede Spannung einen an diese angepaßten Kondensator aufweist, der zu den Hauptwicklungen des Motors parallel und zu den Hilfswicklungen in Reihe geschaltet ist. Die Anschlußleitungen (5) der Wicklungen (1-4) sind zu einer mehrpoligen Anschlußvorrichtung (6) geführt, an deren Kontakte (a-g) ein erster mehrpoliger Stecker (7) anschließbar ist, von dem zwei Kontakte (a', b') mit einem für eine niedrige Spannung ausgelegten Kondensator (8) verbunden sind. Mindestens ein zweiter mehrpoliger Stecker (10) ist vorgesehen, von dem zwei Kontakte (a'', b'') mit einem für eine hohe Spannung ausgelegten Kondensator (11) verbunden sind. Die Stecker (7, 10) weisen zwischen den Kontakten leitende Verbindungen (9, 12) auf, die beim ersten Stecker (7) die Hauptwicklungen (1, 2) als auch die Hilfswicklungen (3, 4) jeweils zueinander parallel und beim zweiten Stecker (10) jeweils zueinander in Reihe schalten.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Einphasenmotor nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 2.

Um einen Einphasenmotor an unterschiedlichen Betriebsspannungen sicher betreiben zu können, sind unterschiedliche elektrische Schaltungen der stromführenden Komponenten des Einphasenmotors nötig. Diese elektrische Schaltung sollte, insbesondere bei Handhabung durch ungeschultes Bedienungspersonal, verwechselungssicher für unterschiedliche Betriebsspannungen umschaltbar sein.

Aus DE-AS 28 21 253 ist eine Anlaßvorrichtung für einen Einphasen-Asynchronmotor bekannt, bei der Kontakte K1 bis K10 die Verbindung zwischen der Anschlußvorrichtung für die Haupt- bzw. Hilfswicklung 20 bzw. 21 und dem mehrpoligen Stecker 1 herstellen. Der Kondensator 23 ist über die Kontakte K7, K6 bzw. K8, K6 in Reihe zur Hilfswicklung 21 und parallel zur Hauptwicklung 20 geschaltet. Je nach Wahl der Kontakte (K3, K4, K5) oder (K3, K9, K10) kann dort zusätzlich ein Anlaufkondensator 24 in Reihe zur Hilfswicklung 21 und parallel zur Hauptwicklung 20 geschaltet werden. Ferner ist es möglich, über die Kontakte K6, K7, bzw. K6, K8 den Betriebskondensator 23 je nach gewünschter Anlaufbedingung für den Einphasenmotor anzuschließen oder nicht. Somit können also bei dem bekannten Motor durch Auswahl der Kontakte die Anlaufbedingungen optimiert werden.

Dieser Motor weist aber den Nachteil auf, das er nur mit einer Versorgungsspannung betrieben werden kann.

Um einen Einphasenmotor bei zwei unterschiedlichen Spannungen, insbesondere 110 V und 220 V, verwenden zu können, ist es bekannt, für jede dieser beiden Spannungen einen angepaßten Kondensator anzuschließen. Hierbei müssen ferner interne Schaltungsänderungen vorgenommen werden, um Reihen- oder Parallelschaltungen der Motorwicklungen herzustellen. Diese bekannten Motoren weisen entweder einen Doppelkondensator auf, der durch einen Schalter umschaltbar ist, oder aber es werden zwei getrennte Kondensatoren benutzt, wobei einer der beiden Kondensatoren fest angeschlossen ist und der zweite mitgeliefert wird. Ein Umschalten geschieht auch hier durch einen Schalter. Diese bekannten Motoren, die für den Betrieb von Heizungspumpen verwendet werden, sind bezüglich der Umschaltungseinrichtung aufwendig in der Herstellung und umständlich zu handhaben. Der Schalter kann in einer zur jeweiligen Spannung falschen Stellung betätigt werden, so daß eine solche Falschhandhabung zu Schäden führen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Motor der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß bei einfacher Herstellung eine leichte und sichere Handhabung bei Anschluß an unterschiedliche Betriebsspannungen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird bei einem solchen Motor erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 genannten Merkmale gelöst.

Ein solcher Einphasenmotor benötigt für das Umschalten zur entsprechenden Spannung keinen Schalter, so daß Herstellung, Montage und Handhabung einfach und sicher sind. Ein Umschalten geschieht allein durch Wechseln des Kondensators einschließlich des am Kondensator befestigten Steckers. Der Stecker sorgt aufgrund der in ihm befindlichen Verbindungen für die richtige Schaltung der Wicklungen und den richtigen Anschluß des Kondensators. Es können Serienkondensatoren verwendet werden, und ein Ändern des Anschlußkastens ist nicht erforderlich. Es besteht stets eine korrekte Zuordnung von Schaltung und Kondensator.

Die im Anspruch 2 gekennzeichnete Lösung führt zu denselben Vorteilen, wobei ein Wechseln von Kondensatoren nicht erforderlich ist und der jeweilige erforderliche Kondensator dieses Doppelkondensators allein durch Umstecken des Steckers einschließlich der erforderlichen Schaltung erreicht wird. Auch hier sind im Stecker Verbindungen zwischen den Polen bzw. Stiften oder Hülsen vorgesehen, so daß die benötigte Anschlußweise der Kondensatoren erreicht wird.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 das Schaltbild eines Einphasenmotors für nur eine Drehzahl mit einer mehrpoligen Anschlußvorrichtung (Steckdose);

Fig. 2 das Schaltbild eines Steckers mit zur Anschlußvorrichtung passenden Stiften oder Hülsen und einem Kondensator für 110 V Wechselstrom;

Fig. 3 einen Stecker ähnlich Fig. 2, mit anders angeordneten Verbindungen zwischen den Steckerpolen als in Fig. 2 und mit einem angeschlossenen Kondensator für 220 V Wechselstrom;

Fig. 4 ein Schaltbild eines Einphasenmotors, umschaltbar für zwei Spannungen (110 V und 220 V) und umschaltbar für zwei unterschiedliche Drehzahlen.

Ein nur mit einer einzigen Drehzahl laufender Einphasenmotor, insbesondere für Heizungspumpen oder -lüfter besitzt nach Fig. 1 zwei Hauptwicklungen 1, 2 und zwei Hilfswicklungen 3, 4, die über Leitungen 5 und dazwischen befindlichen Verbindungsstellen V in Magmate-Technik mit einer Anschlußvorrichtung 6 insbesondere in Form einer Steckdose einzeln verbunden sind.

Die Anschlußvorrichtung 6 weist sieben Kontakte in Form von Stiften oder Hülsen auf, die mit a bis g bezeichnet sind. Hierbei ist die Seite U1a der ersten Hauptwicklung 1 mit dem Kontakt d, die Seite U2a der ersten Hauptwicklung mit dem Kontakt b, die Seite U1b der zweiten Hauptwicklung 2 gemeinsam mit der Seite V1b der zweiten Hilfswicklung mit dem Kontakt e, die Seite U2b der zweiten Hauptwicklung mit dem Kontakt f, die Seite V1a der ersten Hilfswicklung 3 mit dem Kontakt c, die Seite V2a der ersten Hilfswicklung 3 mit dem Kontakt a und die Seite V2b der zweiten Hilfswicklung 4 mit dem Kontakt g verbunden. All diese Verbindungsleitungen 5 laufen über die genannten Verbindungsstellen V.

In diese Anschlußvorrichtung 6 ist ein Stecker 7 mit seinen Stiften oder Hülsen steckbar, die Kontakte a&min; bis g&min; bilden. An den Kontakten a&min; und b&min; ist ein Kondensator 8 angeschlossen, der für 110 V Wechselstrom ausgelegt ist. Die Kontakte dieses Steckers sind wie folgt miteinander durch Leitungen 9 oder Brücken verbunden: a&min; mit g&min;, b&min; mit f&min;, und c&min; mit e&min; und d&min;.

Wird ein solcher Stecker 7 in die Anschlußvorrichtung 6 eingesteckt, so erfolgt eine Schaltung der Wicklungen miteinander in der Weise, daß die Hauptwicklungen 1, 2zueinander parallel geschaltet sind, die Hilfswicklungen 3, 4 zueinander parallel geschaltet sind und beide Hauptwicklungen parallel zu beiden Hilfswicklungen liegen, wobei der Kondensator 8 parallel zu den Hauptwicklungen und in Reihe zu den Hilfswicklungen angeschlossen ist.

Bei dieser für 110 V vorgesehenen Schaltungsweise als auch bei der folgenden für 220 V vorgesehenen Schaltungsart liegt die Phase bei der Anschlußvorrichtung 6 an dem Kontakt e und der Nulleiter an dem Kontakt b.

Soll der Elektromotor nicht mit 110 V, sondern mit 220 V Wechselstrom betrieben werden, so wird der Stecker 7 abgezogen und statt dessen der in Fig. 3 dargestellte Stecker 10 in die Anschlußvorrichtung 6 eingesteckt. Dieser Stecker 10 weist die Kontakte bzw. Stifte oder Hülsen a&min;&min; bis g&min;&min; auf, wobei an den Kontakten a&min;&min; und b&min;&min; ein an 220 V angepaßter Kondensator 11 angeschlossen ist und die Kontakte c&min;&min; und g&min;&min; miteinander verbunden sind als auch die Kontakte d&min;&min; und f&min;&min; eine Verbindung bzw. Leitung 12 miteinander aufweisen. Diese zu den Leitungen des Steckers 7 unterschiedlichen Verbindungen 12 führen dazu, daß bei eingestecktem Stecker 10 die Wicklungen in der Weise geschaltet sind, daß die Hauptwicklungen 1, 2 hintereinander in Reihe liegen, die Hilfswicklungen 3, 4 hintereinander in Reihe liegen und beide Hauptwicklungen parallel zu beiden Hilfswicklungen geschaltet sind, wobei der Kondensator 11 in Reihe zu den Hilfswicklungen und parallel zu den Hauptwicklungen liegt.

Die in den beiden Steckern 7, 10 befindlichen Verbindungen bzw. Leitungen 9, 12 oder Brücken führen somit dazu, daß die Haupt- und Hilfswicklungen zueinander entsprechend der gewünschten Spannung geschaltet sind.

Statt zweier Stecker 7, 10 mit daran angeschlossenen Kondensatoren 8, 11 kann auch ein Doppelkondensator verwendet werden, so daß sich zwei Kondensatoren in einem Gehäuse, in einer Hülle oder einem Behälter befinden. Diese beiden Kondensatoren sind dann mit einem einzigen Stecker verbunden, der allein durch Umstecken, d.h. durch eine unterschiedliche Drehstellung, den jeweils erforderlichen Kondensator anschließt und die jeweilig gewünschte Schaltung der Wicklungen in der obengenannten Art erzeugt.

In gleicher Weise können auch mehr als zwei Kondensatoren mit je einem Stecker für mehr als zwei unterschiedliche Spannungen vorgesehen sein als auch können mehr als zwei Kondensatoren in einer einzigen Hülle oder einem einzigen Behälter angeordnet werden, wobei diese gemeinsam an einem einzigen Stecker angeschlossen sind, der wiederum in verschiedenen Stellungen eingesteckt werden kann.

In einer weiteren, in Fig. 4 dargestellten Alternative ist der Einphasenmotor mit zwei Drehzahlen betreibbar. Die Haupt- und Hilfswicklungen sind in Fig. 4 mit denselben Bezugszeichen 1 bis 4 versehen wie in Fig. 1, und statt einer Anschlußvorrichtung 6 besteht ein erster Schalter S1 für ein Umschalten der zwei Spannungen 110 V und 220 V, wobei der Schalter S1 aus insgesamt fünf mechanisch miteinander verbundenen Einzelschaltern S1a, S1b, S1c, S1d, S1e besteht, die durch ihr Umschalten für die höhere Drehzahl für die beiden Spannungen von 110 V und 220 V die beiden obengenannten Schaltungen erreichen und für die niedrigere Drehzahl die folgenden Schaltungen:

Bei 110 V sind die beiden Hauptwicklungen 1, 2 zueinander parallel geschaltet, die beiden Hilfswicklungen 3, 4 zueinander parallel geschaltet, der an 110 V angepaßte Kondensator 8 parallel zu beiden Hauptwicklungen 1, 2, und beide Hauptwicklungen liegen mit ihrer parallelen Schaltung in Reihe zu der parallelen Schaltung der beiden Hilfswicklungen 3, 4. Bei 220 V liegen alle Hilfswicklungen 3, 4 und Hauptwicklungen 1, 2 hintereinander in Reihe, und der an 220 V angepaßte Kondensator 11 liegt parallel zu beiden Hauptwicklungen.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 läßt sich so verändern, daß mehr als zwei Drehzahlen erreichbar sind und der Motor an mehr als zwei Spannungen angeschlossen werden kann. Auch können die unterschiedlichen Schaltungsarten statt durch Schalter durch unterschiedliche Stellungen eines oder mehrerer Stecker erreicht werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Einphasenmotor, insbesondere für Pumpen oder Lüfter, mit einer Hauptwicklung (1, 2), einer Hilfswicklung (3, 4) und einem Kondensator (8, 11), der parallel zur Hauptwicklung (1, 2) und in Reihe zur Hilfswicklung (3, 4) geschaltet ist, wobei Anschlußleitungen (5) der Wicklungen (1-4) zu einer mehrpoligen Anschlußvorrichtung (6) geführt, an deren Kontakte (a-g) ein mehrpoliger Stecker (7, 10) anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unterschiedlichen Betriebsspannungswerten zugeordnete Stecker (7, 10), vorgesehen sind, die jeweils zwei Kontakte (a&min;, b&min;; a&min;&min;, b&min;&min;), die mit dem für den jeweiligen Spannungswert ausgelegten Kondensator (8, 11) verbunden sind und zwischen den Kontakten (a&min;, b&min;; a&min;&min;, b&min;&min;) leitende Verbindungen (9, 12) derart aufweisen, daß bei dem den niedrigeren Spannungswert zugeordneten Stecker (7) die Hauptwicklungen (1, 2) und die Hilfswicklungen (3, 4) jeweils zueinander parallel und bei dem dem höheren Spannungswert zugeordneten Stecker (10) jeweils zueinander in Reihe geschaltet werden.
  2. 2. Einphasenmotor nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker in jeweils unterschiedlichen Betriebsspannungswerten zugeordneten ersten und zweiten Stellungen in die Anschlußvorrichtung (6) derart einsteckbar ist, daß in der ersten Stellung mit dem für den niedrigeren Betriebsspannungswert ausgelegten Kondensator (8) verbundene Kontakte (a&min;, b&min;) und in der zweiten Stellung mit dem für den höheren Betriebsspannungswert ausgelegten Kondensator (11) verbundene Kontakte (a&min;&min;, b&min;&min;) angeschlossen sind, wobei der Stecker zwischen den Kontakten leitende Verbindungen aufweist, die in der ersten Stellung die Hauptwicklung (1, 2) und die Hilfswicklung (3, 4) jeweils zueinander parallel und in der zweiten Stellung jeweils zueinander in Reihe schalten.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com